XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение сортов картофеля при выращивании из миниклубней на Северном Урале

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Перфилов И.А. 1

---

1МАУ ДО "СЮН"

Бабурина Л.М. 1

---

1МАУ ДО "СЮН"

Работа в формате PDF

1.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Я очень люблю картошку в различных блюдах: варёную, жареную, особенно-фри. В саду мы выращиваем картошку, но не знаем сортов. Мне захотелось вырастить разные сорта и сравнить их. В магазине «Садовод» мы приобрели миниклубни картофеля массой 8-20 г с разной окраской кожуры: жёлтой, красной и фиолетовой. Продавец сказал, что эта картошка выращена из семян, поэтому она дорогая (10 штук-150 рублей), зато это оздоровленный посадочный материал с большим запасом хозяйственно-полезных признаков. Мы думаем, что эти миниклубни получены меристемным способом, т. к. по словам этого же продавца, получены они из Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства, а там учёные занимаются этой проблемой.

Поставили цель: изучить и сравнить пять сортов картофеля, при выращивании из миниклубней на Северном Урале. Выявить лучший сорт.

Задачи:

1. Провести фенологические наблюдения, определить периоды развития.

2. Продегустировать вкусовые качества.

3. Определить урожайность.

4. Охарактеризовать качество урожая.

5. Рассчитать экономическую эффективность выращивания сортов.

Дать сравнительную оценку сортов.

Объект исследования: миниклубни картофеля сортов: Гала, Ред Скарлет, Легенда, Здравень, Розара.

Предмет исследования: изучение хозяйственно-биологических признаков выше названных сортов.

Актуальность проблемы заключается в поиске высоко продуктивных сортов картофеля для возделывания в условиях Северного Урала.

Практическое использование результатов данного исследования позволит расширить ассортимент картофеля, выращивать высокоурожайные сорта, получать оздоровленный посадочный материал.

Гипотеза: использование в качестве посадочного материала миниклубней даст хороший, оздоровленный урожай.

Новизна исследования в том, что изучались сорта картофеля при выращивании из миниклубней.

Методы исследования: изучение источников информации, эксперимент, наблюдения, учёты, сравнение, анализ результатов.

Сроки выполнения работы: 23.05.2023 – 24.08.2023 г.

Глава 1. Обзор источников информации

1. 1. Картофель

      1. Происхождение

Родина картофеля высокогорья Эквадора и Перу. Даже сегодня можно встретить там дикорастущий картофель. Когда испанцы прибыли в Перу, они обнаружили картофель и взяли его с собой в Испанию в начале 16 века. Из Испании он распространился по всей Европе [5].

Появление картофеля в России связывают с деятельностью Петра 1. А уже при Екатерине 2 губернаторам был разослан сенатский указ «о разводе и употреблении земляных яблоков, которые называются в иных местах тартуфелями или картуфелями». Картофель население встречало весьма недружелюбно [1].

1. 1. 2. Народнохозяйственное значение

Картофель - «второй хлеб», как его называют в народе. Значение его велико благодаря питательности, урожайности, вкусовым качествам клубней [2].

Картофель - культура универсального использования. Это превосходный продукт питания. Из него готовят сотни разнообразных блюд. Благодаря высокому содержанию углеводов (крахмала) он в значительной мере восполняет потребность в калориях (1 кг-830 ккал). 300-400 г варёного картофеля удовлетворяют наполовину суточную потребность человека в витамине С; на 1/3 необходимую потребность в железе и витаминах группы В-В1, В2, В6, РР. А.

Белок картофеля (хотя его всего около 2,5%) обладает высокой биологической ценностью - содержит 8 незаменимых аминокислот в благоприятном для человека содержании. Клубни картофеля содержат большое количество макро- и микроэлементов. При ежедневном употреблении 200 г картофеля удовлетворяется потребность человека на 30% дневной нормы в калии, 15-20% в магнии, 17% в фосфоре, 15% в меди, 14% в железе, 13% в марганце, 6% в йоде, 8% во фторе. В год на душу населения необходимо 100 кг картофеля [4].

Из картофеля наша индустрия вырабатывает крахмал, патоку, глюкозу, фруктовый сахар, декстрин и другие продукты, которые используют при производстве бумаги, текстильных изделий, клея, в литейном и других производствах. Широкое применение крахмал, патока и глюкоза находят в кондитерской промышленности. Крахмал, кроме того, имеет и медицинское значение. Он входит в состав мазей, присыпок, паст [8].

1. 1. 3. Биологические особенности

Картофель(лат. Solánumtuberósum)  вид многолетних клубненосных травянистых растений из семейства Паслёновые   (Solanaceae). Картофель размножают вегетативно — небольшими клубнями или частями клубней (для целей селекции — семенами или листоклубнями (черенкованием) [3].

Стебли картофеля прямостоячие высотой от 30 до 150 см. цветки распложены на общем цветоносе (рисунок 1). Они могут быть белые, красно-фиолетовые, синие разных оттенков. У большинства сортов опыление практически не происходит, завязывается очень мало плодов. В после6дние годы начинает распространяться размножение семенами, в основном, гибридов.

В подземных частях стебля из пазушных почек развиваются побеги – столоны, на концах которых образуются клубни, представляющие собой укороченный утолщенный стебель. У ранних сортов столоны более короткие, чем у поздних. Клубни проникают в почву на 20-40 см.

На клубне по спирали расположены глазки, в каждом из которых имеется 2-5 почек. При прорастании в рост трогается одна-средняя, остальные остаются спящими. Они трогаются в рост, если погибает первый проросток. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних.

В нормальных здоровых клубнях содержится немного гликоалкалоида солонина. Такое количество безвредно для человека и животных. При позеленении на свету количество солонина резко возрастает, клубень приобретает горьковатый привкус. Для семенного картофеля озеленение полезно, т.к. во время хранения такие клубни меньше повреждаются болезнями и вредителями. Клубни обладают периодом покоя, который у большинства сортов продолжается свыше 2 месяцев [6].

Рисунок 1. Строение картофеля

1.1.4. Микроклональное (меристемное) размножение картофеля (in vitro)

С течением времени картофель вырождается. Особенно быстро это происходит при несбалансированном питании. Поэтому сортовой состав культуры периодически требует обновления. Сегодня, кроме традиционных методов размножения картофеля (выращивания из семян и клубней), его оздоровленный семенной материал получают путем микроклонального (меристемного) размножения

Меристема — это особая ткань растений, которая сохраняет способность к образованию новых клеток, вирус не поражает меристемы на верхушках побегов. За счет деления меристемы растения растут, образуя листья, стебли, корни и цветки. Меристемная ткань сохраняется в узлах побега, почках, кончиках корней, у основания черешков листьев и цветоносах.

На первом этапе меристемные ткани отделяют от нужного экземпляра растения и помещают на питательные среды в стерильные пробирки, выдерживая их в специальном шкафу в течение 20-40 дней при освещении до 14 часов в сутки. Через 1,0-1,5 месяца на микрочеренках образуются зачатки всех вегетативных органов растения. Подрощенные микрочеренки делят на 5-7 частей, которые снова проращивают в пробирках в течение 20-30 дней. Когда меристемные микрочеренки образуют достаточную корневую систему, проводят их укоренение и адаптацию. пересаживают из пробирок в заполненные легким торфом горшочки, которые для привыкания растений к естественным условиям выращивания помещают в защищенную среду на 4-6 недель. В этот период растения уязвимы и плохо приживаются. После укоренения и адаптации новые растения доращивают по свойственной картофелю агротехнике, высаживая в теплицу, а затем и в открытый грунт.

Полученный микроклональным способом оздоровленный картофель наследует все признаки конкретного сорта и в дальнейшем может размножаться любым способом. При микроклональном размножении сорт картофеля не приобретает никаких новых свойств. Важное преимущество полученного микроклональным размножением оздоровленного семенного картофеля — повышение урожайности клубней на 30-70% и предотвращение их потерь во время хранения на 30-50%.

1.1.5.Агротехника

Общая агротехника выращивания картофеля в уральской зоне практически не отличается от возделывания культуры на прочих территориях. Для посадки пригодны лёгкие суглинистые и супесчаные грунты с не менее чем 2% органического вещества в составе. Участок под посадку должен с осени быть удобрен сидератами (клевер и прочие бобовые травы). На Урале картофель сажают не ранее средины мая, когда среднесуточная температура достигнет +8…+10°С; перед посадкой клубни обязательно нужно яровизировать. Высаживают культуру рядковым методом на глубину в 8 см, с междурядьями не менее 1 м. Если нет дождей полив в фазе 7–10 листочков, во время активной бутонизации, в период набора массы клубней. Рыхление и прополка по мере необходимости. Окучивание в фазе 3 листьев, через 20 дней после первой процедуры, перед цветением, до смыкания надземной части. Картофель можно убирать, в зависимости от местных погодных условий [7].

Глава 2. Практическая часть

Таблица 1

2.1. Схема опыта

Сорт Розара взяли за контроль, т.к. он внесён в Государственный реестр селекционных достижений раньше остальных в 1996 году и рекомендован к выращиванию в нашем регионе.

2.2. Условия проведения опыта

Опытный участок расположили в овощном отделе учебно-опытного участка станции юннатов, на хорошо освещаемом в течение дня месте, где в прошлом году выращивали лук. Почва суглинистая, нейтральная. Лето 2023 года было тёплое, мало дождливое, что показано на диаграммах (рисунок 2, 3)

Рисунок 2. Температура воздуха в период вегетации картофеля

Рисунок 3. Количество дождливых дней в период вегетации картофеля

Площадь гряды: 2,4 х 1,5 = 3,6 м²; Площадь 2-х гряд: 3,6 х 2 = 7,2 м²

Дорожки: (0,4 х 2,4) х 3 = 2,88 м²; Общая площадь опытного участка: 10,08 м²

Площадь повторности 1 сорта: 3,6: 5 = 0,72 м²

2.3. Агротехника в опыте

16.05.2023. На участок внесли лежалый опил, удобрение «Картофель»

(120г на 1м²) (приложение, фото 1), перекопали (приложение, фото 2).

23.05.2023. Клубни 5 сортов картофеля массой 8-20 г посадили на 2 грядки, по 5 штук одного сорта в ряд (приложение, фото 3).

20.06.2023. Прополка сорняков.

27.06.2023. Окучивание (приложение, фото 5).

10.08.2023. Садовыми ножницами обрезали ботву на 15-20 см высоты, чтобы кожура клубней затвердела и клубни хорошо хранились (приложение, фото 6).

24.08.2023. Выкопали по сортам урожай, взвесили по категориям: крупные, средние, мелкие (приложение, фото 7,8).

2.4. Методика исследования

В период вегетации, проводили наблюдения и учёты по 5 сортам.

Фенологические наблюдения. С момента посадки миниклубней отслеживали наступление следующих фенологических фаз: всходы (начало, массовые), уборка урожая. Определили периоды: от посадки до всходов, от всходов до уборки урожая.

Вкусовые качества.При дегустации варёного картофеля 8 экспертов (приложение, фото 17) определяли вкусовые качества сортов по 3-х бальной шкале: 3 балла-отличные, 2 балла-хорошие, 1 балл- удовлетворительные. Нашли сумму баллов по каждому сорту. В итоге наибольшее количество баллов набрал сорт с наилучшими вкусовыми качествами.

Качество урожая. Массу и количество клубней учитывали по категориям: крупные (100 г и более), средние (40-90г) и мелкие (30 г и менее), определили их соотношение в % отношении по формуле:

Х%=А*100/С,

где Х% - % категории, А – масса категории (кг), С – масса общего урожая (кг)

Урожайность. По результатам учёта урожая клубней в опыте по вариантам и повторностям провели расчёт урожайности по формуле:

У (кг/ м²) = А : Sповт. = А : 0,72 , где

У (кг/ м²) – урожайность с 1 м²; А – урожай в опыте (кг) с повторности; 0,72 м²- площадь одной повторности. Пересчитали урожайность в ц/га., сравнили с internet данными.

Экономическая эффективность выращивания сортовоценивается по возможной прибыли от реализации урожая, которая вычислялась по формуле:

П=Р-З, где

П (руб.) - прибыль от возможной реализации урожая по цене 50 руб./кг;

Р (руб.) – выручка от возможной реализации;

З (руб.) – затраты на приобретение посадочного материала

Сравнительная оценка сортов в баллах давалась по 5-бальной шкале (таблица 2). У наиболее важных показателей разницу между наибольшим и наименьшим значениями разделили на 5 баллов, так нашли характеристику одного балла. Сопоставляя эту характеристику с полученным показателем, дали оценочный балл. В итоге нашли общую сумму баллов по комплексу показателей для каждого сорта.

Таблица 2

Шкала сравнительной оценки сортов картофеля

2.5. Результаты исследования

По результатам фенологических наблюдений рассчитали периоды развития сортов, и построили диаграмму (рисунок 4), свидетельствующую, что всходы сортов появились через 10-15 дней после посадки. Уборка урожая всех сортов выполнена одновременно, через 84-87 дней после всходов.

Рисунок 4. Периоды развития сортов картофеля

Дегустацию проводили 8 экспертов по 3-х бальной шкале, нашли общую сумму баллов по каждому сорту и построили диаграмму (рисунок 5), из которой следует, что отличный вкус имеют сорта Гала и Легенда (21 ,20 баллов), хороший – Розара, Здравень (16,15), удовлетворительный –Ред Скарлет (12).

Рисунок 5. Вкусовые качества сортов картофеля

По средним данным учёта урожая в опыте рассчитали урожайность в ц/га и представили в виде диаграммы (рисунок 6), из которой следует, что урожайность выше контроля Розара (270 ц/га) показали Легенда (460 ц/га), Гала и Ред Скарлет (370, 300ц/га); ниже контроля – Здравень (250 ц/га)

Рисунок 6. Урожайность сортов картофеля

Фактическая урожайность (наш результат) в сравнении с данными internet источников, выше по всем сортам, кроме Розары и Здравень (таблица 3).

Таблица 3

Урожайность сортов картофеля

Результаты расчета массы клубней крупного, среднего и мелкого размеров в % отношении, выполненные по результатам учёта урожая этих категорий, представленные на диаграмме (рисунок 7), показывают, что во всех вариантах преобладают клубни крупного и среднего размера, причём больше всего их у сорта Ред Скарлет (95%), а наименее качественный урожай сорта Легенда, который на 19% состоит их мелких клубней

Рисунок 7. Качество урожая сортов картофеля

Разница затрат на приобретение посадочного материала и дохода от возможной реализации урожая по цене 50 руб./кг, составляющая прибыль, представлена на диаграмме (рисунок 8) свидетельствует, что самая высокая прибыль составила бы от наиболее урожайных сортов Легенда и Гала (177, 65 и 171, 95 руб.).

Рисунок 8. Экономическая эффективность выращивания сортов картофеля

Сравнительная оценка сортов по комплексу основных хозяйственно-биологических признаков (таблица 4) свидетельствует, что наибольшую сумму баллов набрал сорт Гала (17), на втором месте Легенда (16).

Таблица 4

Сравнительна оценка сортов картофеля по хозяйственно-биологическим признакам в баллах

ПРИЛОЖЕНИЕ (фото)

Фото1. Удобрение Фото 2. Перекопка Фото 3. Посадка Фото 4. Полив Фото 5. Окучивание

Фото6. Обрезка ботвы Фото7. Сбор урожая Фото8. Взвешивание Фото 9. Урожай сортов картофеля